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COF 書籍 1460

1460

★寸法安定性、密着力、屈曲性・耐折性、耐熱性の向上に必要な最新技術を詳解!
★実装における接合条件の最適化と信頼性向上のための問題点と対策!

COF実装における材料技術と
接合プロセスの最適化
Optimization of Materials technology and Bonding process in COF implementation

■発刊 2008年4月30日   ■体裁:B5判 上製本 400頁    ■定価 82,000(税抜)





【執筆者 敬称略】

東邦大学
東レエンジニアリング(株)
国立佐世保工業高等専門学校
金沢大学
新日鐵化学(株)
ジャパンゴアテックス(株)
(株)クラレ
住友化学(株)
帝人デュポンフィルム(株)
福田金属箔粉工業(株)
三井金属鉱業(株)
信越化学工業(株)
三井化学(株)
東レフィルム加工(株)
日立電線(株)
長谷川 匡俊
小国 隆志
古川 信之
岩森 暁
植田 和憲
福武 素直
砂本 辰也
岡本 敏
小金丸 愛
河原 秀樹
小畠 真一
薄 雅浩
大坪 英二
西川 忠寛
柏原 史隆

旭化成エレクトロニクス(株)
東レエンジニアリング(株)
東レエンジニアリング(株)
東レ・デュポン(株)
パナソニック ファクトリーソリューションズ(株)
アルファーデザイン(株)
アスリートFA(株)
日本IBM(株)
藤倉化成(株)
松下電工(株)
ナミックス(株)
元・ヘンケルジャパン(株)
日立化成工業(株)
元・IBM
京都大学大学院

外村 正一郎
小国 隆志
泉田 信也
石川 裕規
本村 耕治
清水 真
根橋 徹・川上 茂明
折井 靖光
甲斐 朋斉
松川 容三
佐藤 敏行
岸本 泰一
後藤 泰史
棚橋 高成
宮崎 則幸



【目  次】

 

第1章 ベースフィルム(絶縁材料)の開発技術

第1節 ポリイミド材料の寸法安定性の向上化への設計・加工技術

 [1] 低線熱膨張係数および低吸湿膨張係数を有するポリイミド
  1.現状技術と動向
  2.分子設計方針
  3.低熱膨張性ポリイミド
  4.低熱膨張性と低吸水性を同時に有するポリイミド:ポリエステルイミド(PEsI)
   4-1.置換基の効果

 [2] COF用銅張りポリイミドフィルムの加工技術と各種銅貼ポリイミド材料の加工例
  1.PIの加工方法
   1-1.機械加工
   1-2.レーザー加工
   1-3.ケミカルエッチング
  2.エッチングのメカニズム
  3.エッチング加工方法
  4.各種ポリイミド基材のエッチング速度
  5.アプリケーション例

 [3] ポリイミド系フィルム接着材料の基礎と応用
  1.ポリイミド系耐熱接着剤の概要
  2.ポリイミド系フィルム接着材料の基礎
   2-1.接着の基礎
   2-2.芳香族ポリイミドフィルムの接着特性
  3.ポリイミド系フィルム接着材料の応用
   3-1.プリント配線基板用銅張積層板
   3-2.半導体組立工程用接着材料
   3-3.航空宇宙用材料
  4.ポリイミド接着材料の技術

 [4] ポリイミドの薄膜化と密着性評価技術
  1.ポリイミドの薄膜化技術
  2.気相反応を利用したポリイミドの薄膜化技術
   2-1.ポリイミド蒸着重合膜
   2-2. ポリイミドをターゲットとして作製したスパッタ膜
  3.薄膜と銅基板との密着性向上 〜スパッタリングにより形成した薄膜を例に〜
   3-1.引張り試験(Pull test)
   3-2.表面・界面切削装置(SAICAS :ダイプラ・ウインテス社)による測定

第2節 液晶ポリマー材料の寸法安定性・耐熱性向上化に向けた開発

 [1] 耐熱性、流動性、低吸湿性、寸法安定性、
                    高周波電気特性に優れた液晶ポリマー銅張積層板の特性
  1.LCP(液晶ポリマー)
  2.LCP−CCLの製造方法
  3.LCP−CCLの特性
   3-1.低吸湿性
   3-2.高周波電気特性
   3-3.基板信頼性
  4.LCP−CCLの応用例
   4-1.COF(Chip On Film)基板
   4-2.LCP多層基板

 [2] 液晶ポリマー基材の高速・高周波化対応基板への適用
  初めに
  1.適用可能な液晶ポリマーの選定
  2.均一な分子配向制御技術
  3.LCPフィルムの諸物性
   3-1.寸法安定性
   3-2.吸水特性
   3-3.高周波特性
    3-3-1.周波数特性
    3-3-2.温度依存性
    3-3-3.吸湿環境下での比誘電率、誘電正接の変化
   3-4.熱特性
   3-5.機械特性
  4.LCPフィルムのCOF基材への応用
   4-1.サブトラクト法を用いたLCD用TAB
   4-2.セミアディティブ法・ケミカルエッチング技術を用いたTAB

 [3] フレキシブル基板・積層板材料としての液晶ポリマーフィルム開発技術と各種諸特性
  はじめに
  1.液晶ポリマーとベクスター
  2.熱特性と寸法安定性
  3.力学特性と粘弾性
  4.吸湿性と寸法安定性
  5.電気特性と吸湿性
  6.耐折性
  7.環境適合性(ノンハロゲン、リサイクル性)
  8.フレキシブル基板用途
   8-1.銅張積層板
   8-2.多層フレキシブル配線板
   8-3.高速伝送用フレキシブルケーブル

 [4] 液晶ポリマーのフィルム化技術とFPC基板への応用
  1.背景(液晶ポリマー市場・用途)
  2.液晶ポリマーのフィルム化
  3.液晶ポリマーフィルムの新製法(溶剤キャスト法によるフィルム化)
  4.液晶ポリマーキャストフィルムの基本特性
   4-1.フィルム異方性
   4-2.誘電特性の周波数依存性
   4-3.力学特性の温度依存性
   4-4.ハンダ耐熱性
  5.LCPキャストフィルム銅張板のFPC基板への応用
   5-1.LCP回路基板の高周波伝送特性
   5-2.環境安定性
   5-3.折曲性(MIT耐折試験)
   5-4.スティフネス

第3節 ポリエチレンナフタレートフィルムの開発〜その他耐熱材料〜

 [1] ポリエチレンナフタレートフィルムとその信頼性
  はじめに
  1.テオネックス フィルム
   1-1.フィルムの製造方法
   1-2.テオネックス フィルムの特性
    1-2-1.テオネックス のタイプ
    1-2-2.機械的性質
    1-2-3.熱的性質
    1-2-4.電気的性質
    1-2-5.化学的性質
    1-2-6.その他
  2.応用事例
   2-1.無色透明FPC

第2章 2層CCL用銅箔(導電材料)特性・開発

第1節 電解銅箔・圧延銅箔と表面処理技術

  1.電解銅箔
   1-1.電解銅箔の造箔(未処理箔)工程
   1-2.特殊電解銅箔
    1-2-1.電解銅箔結晶構造
    1-2-2.表面粗さ
    1-2-3.機械的特性
   1-3.電解銅箔開発動向
  2.圧延銅箔
   2-1.圧延銅箔の製造工程
   2-2.高屈曲箔(弊社品種:RCFD)
    2-2-1.結晶構造の変化
    2-2-2.高屈曲のメカニズム
   2-3.無酸素銅高屈曲箔(弊社品種:ROFD)
   2-4.圧延銅箔の開発動向
  3.表面処理技術
   3-1.表面処理工程
   3-2.表面処理形態
   3-3.粗面処理の進化
    3-3-1.高周波回路用途
    3-3-2.COF用途

第2節 2層CCL用電解銅箔材料の特性 〜透過視認・ファインピッチ形成・屈曲・耐熱特性〜

  1.ファインピッチ回路形成について
  2.視認透過性について
  3.屈曲性について
  4.耐熱特性について

第3章 2層CCL用銅張積層板貼り合わせ技術

第1節 2層フレキシブル銅張積層板の構成・製法と高機能化

  1.各製法における特徴
   1-1.キャスト法
   1-2.ラミネート法
   1-3.スパッタメッキ法
  2.2層CCLの要求特性への対応
   2-1.屈曲性
   2-2.柔軟性
   2-3.低吸湿性
   2-4.透明性
   2-5.ポリイミドエッチング
  3.2層CCL薄肉化への対応
   3-1.薄物CCLの搬送装置
   3-2.CCL裏打ち材 (キャリアPETフィルム)

第2節 2層フレキシブル銅張積層板の構成・製法と高機能化

  1.2層CCLの構成
  2.2層CCLの製法
  3.薄型化、高屈曲化の動向
  4.高寸法安定化の動向
  5.高ピール強度化の取り組み
   5-1.ポリイミドの流動性
   5-2.銅箔種、銅箔厚さ、および銅箔表面処理の依存性

第3節 メタライゼーション法によるポリイミド/銅の密着技術

  1.TAB基材
  2.メタライジング基材に対する課題と要求特性
   2-1.ファンパターン加工性
   2-2.寸法安定性

第4章 ファインピッチ化に対応するCOFテープ構成材料と製造方法

 液晶の高機能化を可能にする大型液晶ディスプレイ用COFテープ用材料の製法と特徴

  1.TAB/COFテープ
   1-1.TABテープ
   1-2.COFテープ
  2.COFテープ材料
  3.COFテープ製造方法
  4.現状の課題と対策
   4-1.ファインピッチ化
   4-2.高信頼性
   4-3.配線ピール強度
   4-4.折り曲げ性
   4-5.放熱特性
   4-6.環境対応

第5章 FPC微細ピッチに向けた導体パターン形成材料・技術

 第1節 導体パターン高精度化を可能にするレジスト材料

  1.ドライフィルムフォトレジスト(DF)
  2.フレキシブル基板用ドライフィルムレジスト
   2-1.サブトラクティブ法用薄膜ドライフィルムレジスト(UFGシリーズ)
   2-2.ラミネートエアーの低減
    2-2-1.基板表面の前処理
    2-2-2.ラミネーション条件
   2-3.セミアディティブ法用ドライフィルムレジスト
   2-4.極薄膜ドライフィルムレジストとPETレス露光
   2-5.液状レジスト法とドライフィルムレジスト法のCOF製造コスト比較

 第2節 FPC/CCL製造工程におけるPIエッチング加工の技術展開

  1.ポリイミド銅貼り基材について
  2.ウエットプロセスを使った銅エッチング後の後処理の提案
  3.回路パターン形成法について
  4.その他のアプリケーション

 第3節 ポリイミドフィルムへの微細回路形成技術

  1.パラジウム錯体光還元めっき法
  2.基本プロセス
  3.ポリイミド樹脂前駆体とPd錯体の反応
  4.Pd錯体の光還元によるPd核の形成
  5.Niの深さ方向分布
  6.めっきの密着強度
  7.パターニング例
   7-1.フルアディティブ法
   7-2.セミアディティブ法
   7-3.ポリイミドエッチング液
   7-4.環境耐久性試験
  8.Pd含有ポリイミド前駆体溶液のインクジェットパターニング

 第4節 FPC用カバーレイ材料の技術動向

  1.ポリイミドフィルム
   1-1.ポリイミドフィルムの製造方法
  2.ポリイミドフィルムに期待される特性
   2-1.期待される特性
   2-2.寸法安定性
   2-3.高屈曲性・低反発弾性
   2-4.小型化・薄膜化
   2-5.高熱伝導性
   2-6.信頼性向上
    2-6-1.接着力向上
    2-6-2.耐マイグレーション

第6章 COF接続・実装における最適条件と接合材料・工法


第1節 金属接合型フリップチップ接合

 [1] ESC工法によるフリップチップ実装技術と接続信頼性評価
  1.ESC (Epoxy−Encapsulated Solder Connection)工法
   1-1.ESC工法開発の背景
   1-2.ESC工法の概略
   1-3.ESC工法の特徴
    1-3-1.低抵抗値接合
    1-3-2.低荷重実装
    1-3-3.低コスト
    1-3-4.Pbフリー対応
    1-3-5.フラックスレス
    1-3-6.狭ピッチ接合
    1-3-7.高生産性
  2.ESC5 (Epoxy−Encapsulated Solder Connection 5th)工法
   2-1.ESC5工法の概要
   2-2.ESC5工法の検証
    2-2-1.Auバンプへの適用
    2-2-2.はんだバンプへの適用
  3.M/M−ESC
     (Module to Modele Epoxy−Encapsulated Solder Connection)工法
   3-1.M/M−ESC工法の特徴
   3-2.M/M−ESC工法の評価

 [2] COF超音波フリップチップ実装の接合技術と最適化
  1.COF超音波フリップチップ実装の接合方式
  2.COF超音波フリップチップ実装の接合技術
   2-1.COF超音波フリップチップ実装のTEG検証
   2-2.実装部材検証
   2-3.各種実装プロファイル検証
    2-3-1.プラズマ洗浄によるFPC基板表面汚染の除去
    2-3-2.アライメント方式による搭載精度の向上
    2-3-3.超音波実装プロファイルの最適化
    2-3-4.チップコート材の塗布技術とキュア方式
    2-3-5.外観検査、電気接続検査
    2-3-6.信頼性評価

 [3] COF対応超音波ボンダ
  1.開発経緯
  2.装置構成
   2-1.超音波ユニット
   2-2.装置概略レイアウト
   2-3.ヘッド構造
   2-4.画像処理方式の改善
   2-5.搭載精度
  3.実ワーク搭載
   3-1.実ワーク搭載結果
   3-2.外観
   3-3.熱圧着接合との比較

 [4] フリップチップ実装における熱疲労寿命予測と熱変形・応力対策
  1.フリップチップ実装技術概要
   1-1.フリップチップ実装のメリット
   1-2.各種フリップチップの接続工法
   1-3.C4接続工法
   1-4.Tin Capped C4 Solder Bump法
   1-5.金バンプ接合法
   1-6.MPS−C2工法
    1-6-1.MPS−C2工法の概要
    1-6-2.TEGの構造
    1-6-3.評価結果
  2.チップの薄型化とはんだ接合部の歪の関係
   2-1.有限要素法による構造解析のモデリング
   2-2.解析結果
   2-3.信頼性試験・そり測定の結果
  3.はんだ接合部の熱疲労寿命予測法
   3-1.加速試験の種類と実施方法
   3-2.Coffin−Manson修正式による加速係数の算出方法
   3-3.Coffin−Manson修正則における係数の算出方法
   3-4.対数正規確率紙プロット
  4.フリップチップ接続の信頼性評価例

第2節 アンダーフィルを用いたフリップチップ接合

 [1] 実装用接着剤の機能と接着メカニズム
  1.導電性接着剤の用途および実用例について
  2.導電性接着剤の構成材料について
  3.導電性接着剤の導電メカニズムおよび接着メカニズムについて
   3-1.導電性接着剤の導電メカニズムについて
   3-2.導電性接着剤の接着メカニズムについて
  4.導電性接着剤に使用される樹脂バインダーについて
  5.エポキシ系導電性接着剤とハンダの特性比較について
   5-1.導電性接着剤(XA−874)、Pbハンダ、Pbフリーハンダの特性比較
   5-2.Snめっき電極に対する導電性接着剤とハンダの信頼性試験について
   5-3.錫めっき電極に対する導電性接着剤の抵抗上昇原因追求について
  6.最近の導電性接着剤の技術動向について
   6-1.錫電極対応型導電性接着剤
   6-2.高放熱型導電性接着剤
   6-3.金属結合型導電性接着剤

 [2] アンダーフィル技術の最新動向―要求特性、プロセス、信頼性―
  1.COF用アンダフィル樹脂設計
  2.耐マイグレーション性
   2-1.試験方法
   2-2.マイグレーションメカニズム
   2-3.耐マイグレーション性アンダフィル材
  3.フィレット性
   3-1.フィレット形状生成のメカニズム
   3-2.フィレット形状の制御
  4.COF用アンダフィル材開発品の特性

 [3] アンダーフィルを用いたフリップチップ実装とその問題対策
  1.COFパッケージの技術動向・ロードマップ
  2.LCDドライバ用COFパケージにおけるフリップチップ実装
   2-1.アンダーフィル
    2-1-1.特徴
    2-1-2.ナミックス品ラインナップ
   2-2.NCP
    2-2-1.特徴
    2-2-2.ナミックス品のラインナップ
  3.問題点・対策・開発課題
   3-1.ボイド
    3-1-1.巻き込みボイド
    3-1-2.剥離(樹脂引け)
   3-2.マイグレーション
    3-2-1.Cuマイグレーション
    3-2-2.Auマイグレーション
   3-3.耐熱性

 [4] 先塗布型液状封止接着剤に求められる基本性能と設計基準
  1.COF実装の特徴
  2.接着剤に対する要求
   2-1.接着剤としての要求
    2-1-1.電子用途接着剤としての基本項目
    2-1-2.実装作業上要求される項目
    2-1-3.COF用途として特異に要求される項目
    2-1-4.標準的な信頼性要求項目
  3.接着剤設計
   3-1.エポキシ樹脂概論
   3-2.設計のポイント
    3-2-1.可使時間と生産性の両立
    3-2-2.低無機フィラー含有化と発熱量制御
    3-2-3.ボイドフリー化
    3-2-4.2層フレキ基板に対する耐湿接着力
  4.実装について
   4-1.実装工法
    4-1-1.熱圧着工法
    4-1-2.金スズ共晶工法
    4-1-3.超音波工法
  5.不良解析について
   5-1.不良モード
    5-1-1.ボイド
    5-1-2.初期電気的不良
    5-1-3.剥離
    5-1-4.信頼性試験後の電気的不良

第3節 ACFを用いたフリップチップ接合

 [1] 異方導電性フィルム(ACF)の材料設計と接続信頼性
  1.製品形態と機能
  2.接続原理
  3.アプリケーション
   3-1.COF用異方導電フィルム アニソルムAC−4251、4255
   3-2.入力用(TCP・COF−PWB)異方導電フィルム アニソルムAC−9825
   3-3.COG用異方導電フィルム アニソルムAC−8306
   3-4.COF(ICチップ)実装用異方導電フィルム アニソルムAC−200シリーズ
   3-5.他のいろいろなアプリケーション

 [2] ACF接続における導電性粒子の変形問題に対する断面構造解析と数値解析技術
  1.LCDの輝度ムラ測定
  2.有限要素法シミュレーションによるCOGムラの解明
   2-1.COGの製造方法
   2-2.2次元モデルによる有限要素法解析
   2-3.3次元モデルによる有限要素法解析
   2-4.COGムラを改善する方策
  3.TEM観察および有限要素法によるACF導電メカニズムの解明
   3-1.ACFの構造
   3-2.有限要素法によるACF構造解析
   3-3.有限要素法によるACF静電場解析
   3-4.観察および解析結果

 [3] ACFの接合信頼性評価と吸湿リフロー試験時のはく離予測解析
  1.はく離強度評価
   1-1.はく離試験
   1-2.接着工法のためのはく離試験方法
   1-3.はく離強度評価のための破壊力学パラメータ
   1-4.破壊力学パラメータを用いた接着接合部の信頼性設計の例

企画・編集担当:佐藤勇介&宮嶋

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